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NetSvout教您如測試和驗證 10G 網絡性能

使用高速連接，網絡工程師可以創建支持關鍵流量的管線，例如業務應用、語音和視頻服務、服務器備份和統一通信。在日益增加的負載下，這些 10G 鏈路是實現優異用戶體驗的基礎支撐。但是，因為這些鏈路承載的是業務生成的最關鍵和要求最高的流量，所以大部分環境中安裝后幾乎不對其進行驗證是一件讓人震驚的事。


簡介

這些只是 10Gb 鏈路為現代數據中心帶來的諸多優勢中的幾點。使用高速連接，網絡工程師可以創建支持關鍵流量的管線，例如業務應用、語音和視頻服務、服務器備份和統一通信。在日益增加的負載下，這些 10G 鏈路是實現優異用戶體驗的基礎支撐。這看起來是合理的，鑒于 10G 連接可以支持大量的數據。但是，因為這些鏈路承載的是業務生成的最關鍵和要求最高的流量，所以大部分環境中安裝后幾乎不對其進行驗證是一件讓人震驚的事。工程師只是安裝好交換機，連接基礎設施線纜，等待鏈路燈亮起，然后就假定網絡和應用的整體性能會自動改善。


10G 鏈路的這種“即插即用”安裝方法不能為數據中心保證高性能。實際上，它會給你留下問題，特別是出現問題或性能不改善時。這些問題包括：

  • 鏈路燈真的能保證 10Gbps 嗎？

  • 交換光纖能處理端到端的 10Gbps 嗎？

  • 如果不能，為什么？問題出在哪里？

  • QoS 或 VLAN 流量會影響吞吐量水平嗎？

  • 我們能從這些昂貴的鏈路中得到預期的性能嗎？


測試 10G 連接的挑戰

在網絡工程師需要驗證和測試 10G 基礎設施的環境中，他們大部分都發現根本沒有完成此任務所需的合適工具。一個原因是，為了方便部署，他們可以使用的帶寬測量工具通常是軟件式的，而且安裝在筆記本上。這些測試的運行方式是在網絡路徑兩端各連接一臺筆記本，然后在它們中間生成流量。但是在測試 10G 網絡路徑時，軟件式測試工具有兩個主要問題：

  • 筆記本通常無法連接到 10G 鏈路

  • 即使它們能，IP 堆棧和 NIC 的內部驅動程序也無法支持真正的線路速率生成或采集


這些問題使軟件工具的 10G 驗證變得不可靠。吞吐量測試失敗時，我們就難以知道到底是高速鏈路真的有問題，還是低速結果是工具無法實現并維護線路速率造成的。


有些 IT 組織認識到了這個問題并已經選擇購買了可以在網絡驗證中實現 10G 線路速率測試的硬件式工具。這些工具有專用 10G 網卡，專門處理 10G 負載。它們可以完美地驗證網絡性能，能夠使用各種流量設置準確地測量帶寬和損耗。但是，出現不佳的測試結果時，這些工具大部分（通常是為電信/服務提供商現場技師設計的）無法提供執行根本原因分析所需的網絡數據，這限制了它們在初步鏈路驗證后的用途。工程師可能會在性能測試時遇到故障，但只能使用工具在網絡上查找根本原因。


10G 網絡性能測試和路徑可視性

為了有效地驗證 10G 路徑，以及整體網絡性能，我們需要比吞吐量更多的數據。如上所述，硬件工具能夠以持續的線路速率驗證連接是否支持 10Gbps。對新連接進行了初步驗證測試后，這些工具對出現的故障結果或未來的網絡性能問題幾乎沒有什么幫助，使它們永遠留在了倉庫的儲藏架上，得不到解決。為了避免這種情況，性能測量工具還需要檢測問題的能力，例如線纜故障、交換機接口問題、配置錯誤、緩沖減少，或導致性能變差的交換機 CPU 利用率高。


NetSvout OptiView? XG 網絡分析平板上的網絡性能測試 (NPT) 可使網絡工程師以高達 10G 的速率測量網絡連接性能，同時目測隔離影響測試結果的問題。有多個選項可以設置測試流量，包括添加 VLAN 標記和 QoS 指標，從而對 10G 鏈路和底層的交換光纖進行壓力測試。NPT 功能可在數據中心的兩個 OptiView XG 裝置之間作為全速 10G 測試運行，從而對交換光纖（包括物理和虛擬）進行壓力測試。多終端模式可對企業中分布的最高八個遠程終端進行測試，測量將用戶連接到運行業務所需應用的關鍵鏈路。


如果 NPT 測試的某一部分失敗，則可使用 XG 上的路徑分析功能將網絡路徑上問題的根本原因隔離出來。無論是丟包的網卡、使用過度的鏈路、CPU 使用率高的交換機，還是出現故障的線，一切都可以目測隔離并解決。


當您的付出沒有得到應有的回報時


關鍵站點遇到性能問題后，一美國大城市的網絡架構師決定將他們的都會區鏈路從 1 Gig 升級到 10 Gig 以太網。鏈路未提供預期的性能改善，但服務提供商表示自己是無辜的。城市網絡工程師使用 OptiView XG 驗證 10G 鏈路后發現，鏈路上游提供 7 Gig 而下游提供 1 Gig，而且配置問題不在城市網絡上。面對證據，服務提供商重新檢查了配置并糾正了問題。


使用什么設置

許多網絡工程師在執行 SLA 類型測試時難以決定要使用的設置。每個網絡都有不同的特性，例如延遲、負載、丟包等。更不用說這些變量會在一天中的特定時間或在不同的業務周期中發生變化。


作為 NPT 測試流程的一部分，在實際性能測試之前先運行配置測試。配置測試將驗證服務配置和預期一樣，而源 OptiView XG 分析儀及其對等點及反射器之間有流量。


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 使用“反射器”在 1G 下進行往返測試，使用“對等點”在 1G/10G 下進行雙向測試


如果所有配置測試都未通過，您可檢查哪些參數導致未通過，實際記錄的值是多少，然后您可相應地做出調整。


如果所有配置測試通過，則運行性能測試。性能測試將您在“性能測試套件配置”屏幕上選擇的一段時間的網絡性能量化。


測量數據中心內的 10G 鏈路

我們舉例來說明如何驗證數據中心中的 10G 鏈路。首先，所測網絡兩端必須各連接一臺 OptiView XG。這是為了保證兩端的測試點都能以 10Gbps 的速率發送和接收，以及保證硬件能夠處理測試的時間和流量特征。


使用 NPT 配置設置，可以配置在一分鐘到 24 小時之間的任意范圍內運行測試的流量水平。可以對流量配置設置進行調整以測量關鍵應用和服務的網絡性能。開始網絡性能測試后，XG 將自動生成包含測試結果的報告，并可存檔整理。


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NPT 功能還支持多終端模式，可同時進行八個性能測試。可在網絡中分散的位置連接 LinkRunner AT 或 OneTouch AT 形式的遠程終端以在一次測試中驗證多個關鍵網絡路徑。這樣可測量關鍵通路的吞吐量、抖動、丟包和整體性能。測試發現問題后，可以快速運行 OptiView 直觀的路徑分析功能，以檢測影響性能的根本網絡問題。


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總結

業務關鍵應用和服務生成的流量水平每天都在增長。為了為這些流量提供更高的性能水平，數據中心和網絡基礎設施的核心連接中安裝了高速網絡鏈路。鏈路燈不是 10G 鏈路的陽性測試，因此不應作為驗證測試。使用 OptiView XG 可測試這些關鍵連接的帶寬、抖動、丟包等，同時使用多種流量配置正確地對整個 10G 路徑進行壓力測試。測試可在一個 10G 鏈路上運行，也可使用多終端模式在多個路徑上運行。如果測試未通過，OptiView XG 能夠使用“目測路徑分析”提供查找根本原因所需的數據，這在診斷網絡基礎設施關鍵組件時可以避免猜測并節省時間。

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